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公開番号2025176937
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2024083355
出願日2024-05-22
発明の名称洗浄液組成物
出願人関東化学株式会社
代理人弁理士法人葛和国際特許事務所
主分類H01L 21/304 20060101AFI20251128BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】モリブデン(Mo)含有膜および絶縁膜を有する基板のモリブデン(Mo)含有膜および絶縁膜の両方において、スラリー由来の砥粒やモリブデン(Mо)を含む有機残渣などのCMP後残渣を良好に洗浄する洗浄液組成物を提供することにある。
【解決手段】モリブデン(Mo)含有膜および絶縁膜を有する基板を洗浄するための洗浄液組成物であって、1種または2種以上の還元剤と、2種以上の界面活性剤と、水とを含み、界面活性剤の少なくとも1種が、ポリカルボン酸化合物であり、pHが、7以下である、前記洗浄液組成物。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
モリブデン（Ｍо）含有膜および絶縁膜を有する基板を洗浄するための洗浄液組成物であって、１種または２種以上の還元剤と、２種以上の界面活性剤と、水とを含み、界面活性剤の少なくとも１種が、ポリカルボン酸化合物であり、ｐＨが、７以下である、前記洗浄液組成物。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
ポリカルボン酸化合物が、ポリアクリル酸化合物である、請求項１に記載の洗浄液組成物。
【請求項３】
界面活性剤の少なくとも１種が、ポリスルホン酸化合物である、請求項１に記載の洗浄液組成物。
【請求項４】
還元剤が、ヒドロキシルアミン誘導体、没食子酸、アスコルビン酸、およびピロガロールからなる群から選択される、請求項１に記載の洗浄液組成物。
【請求項５】
ヒドロキシルアミン誘導体が、Ｎ，Ｎ－ジエチルヒドロキシルアミン、Ｎ－メチルヒドロキシルアミン、およびＮ，Ｎ－ジメチルヒドロキシルアミンからなる群から選択される、請求項４に記載の洗浄液組成物。
【請求項６】
１種または２種以上のｐＨ調整剤をさらに含む、請求項１に記載の洗浄液組成物。
【請求項７】
ｐＨ調整剤が、第四級アンモニウム化合物、または無機酸である、請求項６に記載の洗浄液組成物。
【請求項８】
第四級アンモニウム化合物が、水酸化トリメチル－２－ヒドロキシエチルアンモニウムである、請求項７に記載の洗浄液組成物。
【請求項９】
無機酸が、硝酸、硫酸、フッ化水素酸および塩酸からなる群から選択される、請求項７に記載の洗浄液組成物。
【請求項１０】
１種または２種以上の防食剤をさらに含む、請求項１に記載の洗浄液組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、モリブデン（Ｍｏ）含有膜および絶縁膜を有する基板の洗浄に使用する洗浄液組成物に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、デバイスの微細化および多層配線構造化が進むに伴い、半導体基板製造の各工程において基板表面のより緻密な平坦化が求められ、新たな技術として研磨粒子と化学薬品の混合物スラリーを供給しながらウェハをバフと呼ばれる研磨布に圧着し、回転させることにより化学的作用と物理的作用を併用させ、絶縁膜や金属材料を研磨、平坦化を行う化学的機械研磨（ＣＭＰ）技術が導入されてきた。
【０００３】
化学的機械研磨（ＣＭＰ）は、アルミナや酸化シリコンなどのシリコン化合物や酸化セリウムなどのセリウム化合物を砥粒としたスラリーを用いて行われる。化学的機械研磨（ＣＭＰ）後の基板表面は、スラリーに含まれるアルミナ、シリカまたは酸化セリウム粒子に代表される粒子や、研磨される表面の構成物質やスラリーに含まれる薬品由来の金属不純物により汚染される。これらのＣＭＰ後残渣は、パターン欠陥や密着性不良、電気特性の不良などを引き起こすことから、次工程に入る前に完全に除去する必要がある。
【０００４】
従来、トランジスタのゲート、ソース、ドレインなどの電極を絶縁膜上に引き上げるためのコンタクトプラグにはタングステン（Ｗ）が用いられてきたが、配線の微細化に伴い配線抵抗の増大、エレクトロマイグレーション（ＥＭ）による配線不良などの課題が表出している。先端デバイスでは、タングステン（Ｗ）を代替する材料として、高融点であるためにＥＭ耐性が高く、かつ低抵抗であるモリブデン（Ｍｏ）が挙げられている。
【０００５】
モリブデン（Ｍｏ）配線の埋め込みを行った後、化学的機械研磨（ＣＭＰ）工程を行うとウェハ表面にスラリー由来の砥粒やモリブデン（Ｍо）を含む有機残渣などのＣＭＰ後残渣が残留する。残留した砥粒などのＣＭＰ後残渣は配線不良を引き起こす可能性があるため、ＣＭＰ後（ｐ－ＣＭＰ）洗浄工程にて除去する。また、洗浄後表面は高い清浄性が求められるとともに、モリブデン（Ｍｏ）配線の腐食による変形を可能な限り抑制する必要がある。
【０００６】
特許文献１には、有機酸と、２種以上の有機アミン化合物とを含む、モリブデン含有基板の処理に用いられる洗浄液組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
国際公開ＷＯ２０２３／１８９４３２Ａ１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
モリブデン（Ｍｏ）配線を用いる基板は、一態様において、次の手順で製造される：（１）基板上にトランジスタを形成する；（２）その上に絶縁膜を形成する；（３）絶縁膜をトランジスタの各電極までドライエッチングし、コンタクトホールを形成する；（４）モリブデン（Ｍо）膜を化学気相成長（ＣＶＤ）法などにより形成する；（５）モリブデン（Ｍо）膜の余剰部分を絶縁膜が存在する高さまで化学的機械研磨（ＣＭＰ）により研磨する。
本発明者らは、かかる（５）の化学的機械研磨（ＣＭＰ）工程において、モリブデン（Ｍо）含有膜および絶縁膜を有する基板表面にスラリー由来の砥粒やモリブデン（Ｍо）を含む有機残渣などのＣＭＰ後残渣が残留すること、かかる基板を洗浄すると、モリブデン（Ｍо）含有膜と絶縁膜とで洗浄性が異なることを見出した。
本発明者らは、モリブデン（Ｍо）含有膜のみならず、絶縁膜においても、スラリー由来の砥粒やモリブデン（Ｍо）を含む有機残渣などのＣＭＰ後残渣を良好に洗浄する洗浄液組成物を提供することを課題として検討を進めた。すなわち、本発明の課題は、モリブデン（Ｍｏ）含有膜および絶縁膜を有する基板のモリブデン（Ｍｏ）含有膜および絶縁膜の両方において、スラリー由来の砥粒やモリブデン（Ｍо）を含む有機残渣などのＣＭＰ後残渣を良好に洗浄する洗浄液組成物を提供することである（図１）。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究する中で、１種または２種以上の還元剤と、２種以上の界面活性剤と、水とを含み、界面活性剤の少なくとも１種が、ポリカルボン酸化合物であり、ｐＨが、７以下である、洗浄液組成物が、モリブデン（Ｍｏ）含有膜および絶縁膜の両方において、スラリー由来の砥粒やモリブデン（Ｍо）を含む有機残渣などのＣＭＰ後残渣を良好に洗浄できることを見出し、さらに研究を進めた結果、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明は、以下に関する。
［１］モリブデン（Ｍо）含有膜および絶縁膜を有する基板を洗浄するための洗浄液組成物であって、１種または２種以上の還元剤と、２種以上の界面活性剤と、水とを含み、界面活性剤の少なくとも１種が、ポリカルボン酸化合物であり、ｐＨが、７以下である、前記洗浄液組成物。
［２］ポリカルボン酸化合物が、ポリアクリル酸化合物である、前記［１］に記載の洗浄液組成物。
［３］界面活性剤の少なくとも１種が、ポリスルホン酸化合物である、前記［１］または［２］に記載の洗浄液組成物。
（【００１１】以降は省略されています）

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